當載氣以一定流速通過穩定狀態的熱導池時，熱敏元件消耗電能產生的熱與各因素所散失的熱達到熱動平衡。造成熱散失的因素有載氣熱傳導、熱輻射、自然對流、強制對流、熱放元件兩端導線的傳導等。其中主要是載氣的熱傳導和強制對流，其余可以忽略。當載氣攜帶組分進入熱導池時，池內氣體組成發生變化，其熱導率也相應改變，于是熱動平衡被破壞，引起熱敏元件溫度發生變化，電阻值也相應改變，惠斯登電橋就輸出電壓不平衡的信號，通過記錄器得到組分的色譜峰。熱導池產生的輸出信號△E通過推導可得：

公式一式中，I為電橋總電流:為載氣熱導率；△為組分與載氣熱導率之差。